農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用研究

李博 張曉峰 馮雪

摘 要：農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)有助于農(nóng)民及時(shí)基于氣象情況，及時(shí)做好防護(hù)措施，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。本文闡述了對(duì)農(nóng)業(yè)有影響的氣象災(zāi)害類型，并結(jié)合農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害情況，主要針對(duì)涵蓋災(zāi)害數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、用戶信息以及預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的研發(fā)與實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè);氣象災(zāi)害;預(yù)警系統(tǒng);開發(fā)應(yīng)用

我國近幾年氣象災(zāi)害頻發(fā)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了嚴(yán)重不利影響，極大地降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，阻礙其發(fā)展?；谛畔⒓夹g(shù)的高速發(fā)展，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)預(yù)警作用，能夠輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者做好氣象災(zāi)害預(yù)防工作，從而保障農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效益，避免因氣象原因?qū)е录Z食產(chǎn)量嚴(yán)重下降的情況。

一、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害概述

氣象災(zāi)害主要包括三大類，它們分別是氣候?yàn)?zāi)害、天氣災(zāi)害與衍生災(zāi)害。其中氣候?yàn)?zāi)害與天氣災(zāi)害主要指臺(tái)風(fēng)、凍雨、沙塵暴、等自然因素直接導(dǎo)致的災(zāi)害，衍生災(zāi)害主要指經(jīng)由氣象災(zāi)害而引發(fā)的泥石流、山體滑坡等災(zāi)害。對(duì)農(nóng)業(yè)有所作用的不單單是氣候?yàn)?zāi)害與天氣災(zāi)害，衍生災(zāi)害在一定程度上也會(huì)影響特定區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)發(fā)展，因此，有必要在綜合考量自然災(zāi)害的基礎(chǔ)上開發(fā)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)。

二、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

1.預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫研發(fā)

氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要包括五方面內(nèi)容，它們分別是基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)庫、圖形管理數(shù)據(jù)庫、用戶信息數(shù)據(jù)庫、氣象災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)庫以及監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。在實(shí)際設(shè)計(jì)預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫時(shí)，可以選用E-R圖模式。數(shù)據(jù)庫中的主要內(nèi)容應(yīng)當(dāng)涵蓋下述幾點(diǎn)，一是行政區(qū)劃資料，該模塊內(nèi)容以各個(gè)行政級(jí)別劃分現(xiàn)狀為主，包括每個(gè)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)以及自然村等地區(qū)的基本情況，例如，耕地面積、人口數(shù)量等內(nèi)容;二是區(qū)域地理、地質(zhì)資料，主要內(nèi)容是耕地地理位置、地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地質(zhì)構(gòu)造;三是氣象災(zāi)害資料，主要內(nèi)容是與特定區(qū)域內(nèi)氣象災(zāi)害相關(guān)的基本信息，例如，災(zāi)害影響面積、災(zāi)害形態(tài)以及高發(fā)時(shí)間等，另外還應(yīng)當(dāng)涵蓋相應(yīng)防治建議等內(nèi)容;四是用戶信息資料，主要內(nèi)容是用戶名、用戶密碼、用戶電話等與用戶身份相關(guān)的基本信息。

2.基礎(chǔ)災(zāi)害數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

基礎(chǔ)災(zāi)害數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成，是農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)中的重要組成部分，具有信息數(shù)據(jù)處理與服務(wù)功能，其優(yōu)良的信息數(shù)據(jù)收集與查詢功能能夠輔助災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)對(duì)氣象進(jìn)行分析與預(yù)警。該系統(tǒng)功能主要體現(xiàn)在下述幾方面，一是數(shù)據(jù)查詢，運(yùn)行該系統(tǒng)能夠完成對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的檢索工作，信息內(nèi)容主要是氣象檢測站、地理及地質(zhì)、氣象災(zāi)害等相關(guān)信息;二是氣象數(shù)據(jù)的輸入與輸出，能夠發(fā)揮實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)涵蓋多種數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)資料，其數(shù)據(jù)形式主要有文本數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以及矢量數(shù)據(jù)，還應(yīng)當(dāng)包括柵格圖形數(shù)據(jù)等，GIS基于數(shù)據(jù)的處理功能有助于對(duì)上述多種形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入與輸出，有效應(yīng)用GIS，可以實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)格式之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，例如，對(duì)預(yù)警系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)，可以將其形成DBF文件或者Excel表三是數(shù)據(jù)編輯與更新，例如，對(duì)數(shù)據(jù)的刪除、復(fù)制或修改等，從而保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性。

3.災(zāi)害監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

監(jiān)測數(shù)據(jù)管理模塊發(fā)揮實(shí)現(xiàn)氣象災(zāi)害預(yù)警功能的關(guān)鍵作用，能夠?qū)庀笙嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測、收集與儲(chǔ)存，同時(shí)還能將所收集的新數(shù)據(jù)與災(zāi)害數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，通過相應(yīng)預(yù)測技術(shù)分析氣象災(zāi)害。該系統(tǒng)主要包括下述幾方面，一是數(shù)據(jù)信息收集，應(yīng)用該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集層，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的編輯、儲(chǔ)存與發(fā)布，同時(shí)其監(jiān)測功能還能夠及時(shí)獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)并將其納入數(shù)據(jù)庫，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)警。監(jiān)測數(shù)據(jù)內(nèi)容主要包括監(jiān)測站、氣象臺(tái)以及群測群防信息，較常應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳輸方式有超短波、衛(wèi)星、以及GSM短信;二是數(shù)據(jù)信息分析，將檢測數(shù)據(jù)與氣象信息相整合，在該前提下參照數(shù)據(jù)分析預(yù)報(bào)模型以及相應(yīng)指標(biāo)，顯示氣象趨勢并實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)，同時(shí)能夠通過數(shù)字、圖形等方式實(shí)現(xiàn)預(yù)測輸出。另外，開發(fā)該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)建立在空間數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分類、統(tǒng)計(jì)與分析;三是收集與分析數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的增刪、修改等相關(guān)操作。

4.用戶信息管理系統(tǒng)

基于用戶信息管理系統(tǒng)，主要功能是處理用戶或者災(zāi)害反饋的數(shù)據(jù)信息。處理內(nèi)容針對(duì)用戶權(quán)限的不同存在差異，與普通用戶而言，具有修改密碼與反饋信息的權(quán)利。關(guān)于用戶名與用戶密碼相應(yīng)資料，系統(tǒng)開發(fā)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行分級(jí)設(shè)置，可以分為專家用戶、普通用戶以及管理員。具體而言，針對(duì)該系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)域?qū)＜遗c管理員權(quán)限進(jìn)行設(shè)置，將其他用戶均設(shè)置成普通用戶級(jí)別。關(guān)于管理員權(quán)限，應(yīng)當(dāng)包括氣象信息的刪除、發(fā)布與現(xiàn)狀，并且能夠?qū)φ麄€(gè)預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容進(jìn)行增加、刪除與修改;關(guān)于專家權(quán)限，應(yīng)當(dāng)包括對(duì)氣象數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)查詢，對(duì)數(shù)據(jù)的分析預(yù)報(bào);關(guān)于普通用戶權(quán)限，具備數(shù)據(jù)查詢、氣象信息反饋等基礎(chǔ)權(quán)利。

5.預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的核心功能就是預(yù)警發(fā)布功能。預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)是對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集與預(yù)測分析。對(duì)于預(yù)警發(fā)布，可采取有效方式將氣象趨勢向易受災(zāi)區(qū)進(jìn)行快速傳送，保障相關(guān)人員有足夠的時(shí)間采取災(zāi)害預(yù)防措施，從而保障相關(guān)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)主要內(nèi)容包括下述幾方面，一是可實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的預(yù)警分析，通過利用系統(tǒng)內(nèi)的預(yù)警分析模型分析多種渠道收集的數(shù)據(jù)，有效判定警度，形成能夠發(fā)布的預(yù)警信息;二是能夠有效管理指標(biāo)，對(duì)我國現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害而言，每種災(zāi)害均有與之相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)較指標(biāo)臨界值高的時(shí)候，就能判定警度，形成相應(yīng)預(yù)警;三是能夠發(fā)布信息，預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)可結(jié)合應(yīng)用相關(guān)硬件以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通過傳媒等多種渠道向廣大群眾發(fā)布預(yù)警信息。另外，在預(yù)警信息已經(jīng)生成的情況下，預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)還能夠應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)快速向社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域人員發(fā)布相應(yīng)信息，從而使相關(guān)部門能夠及時(shí)采取有效方式預(yù)防災(zāi)害，進(jìn)而是防災(zāi)滅災(zāi)工作能夠順利開展。

三、結(jié)語

總而言之，有效預(yù)防農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高我國廣大農(nóng)業(yè)從業(yè)人員經(jīng)濟(jì)收入。因此，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的研發(fā)力度，促進(jìn)其應(yīng)用質(zhì)量的提升，進(jìn)而更好地輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為其健康高效發(fā)展提供助益。

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